理论证明是正确的红外激光驱动器反应的速度24%

一个化学反应加速只需使用红外(IR)的光脉冲激发分子的振动。需要加热的方法可以替代一些热驱动的反应,使他们更有效率,以及提供新的有效的光刻技术。

因此,很多化学反应需要热量和操纵通过改变温度。然而,这些变化影响所有分子和反应过程。在一个复杂的合成,这使得它很难控制竞争反应途径,生产的产品从而减少所需产品的收益率。

的美丽诱人的暗示的结果是利用振动激发来控制反应的可能性

弗莱明罪犯,威斯康星大学麦迪逊分校

现在,卡斯滕Heyne德国柏林自由大学和他的同事们已经表明,超快的红外脉冲光可以引导一个反应,通常热驱动,加速它。作为红外目标和激发特定分子振动与反应通路密切相关而不影响其他分子通常受到高温的影响,该方法做了一个反应快24%。

我们首次显示,红外激发可以加速一个基态合成两个分子之间的反应在溶液中,“Heyne解释道。”因为我们可以影响特定反应坐标,我们的方法可以增加或减少或不必要的反应途径。这都应该打开新的策略来优化热驱动的化学反应,比如抗生素,从而降低成本。

理论预测表明,红外激发特定的键振动会加速热驱动反应通过拉伸债券提供新的构象,帮助反应。但直到现在,研究人员一直无法证明它。这是因为他们关注打破债券与红外引发反应,但由于红外激振动的一生非常短——大约1000000000000000秒——这是很难阻止其他进程所需的激发能转移扳机。

为了克服这一点,Heyne的团队集中在一种不同类型的反应——即两双分子的反应在聚氨酯和聚氨基甲酸乙酯的形成。因为这些发生在室温下自己,他们只是需要红外脉冲激发债券振动初始化反应。这种类型的反应也意味着团队可以实现所需的信噪比确定IR-induced产品基于红外的吸收脉冲。这之后,球队甚至展示了技术的潜力作为光刻工具通过使用一个红外激光聚氨酯广场。

我突然意识到,他们可以观察到加速度的重要背景噪音,”评论弗莱明有罪的在威斯康辛大学麦迪逊分校的调查反应动力学,我们。他们克服了使测量的主要障碍。的美丽诱人的提示它提供的结果是利用振动激发的可能性来控制反应的解决方案在实际的系统中,”他说。